GUIA PARA SELECCIONAR VALVULAS DE CONTROL

GUÍA PARA SELECCIONAR Y DIMENSIONAR
VÁLVULAS DE CONTROL
Criterio de selección general de válvulas de control
Se deben tener en cuenta los siguientes aspectos
1. Los valores normales y límites de presión que soporta el cuerpo de la válvula
2. Dimensionamiento y capacidad de flujo
3. Característica de flujo y rangeabilidad
4. Límites de temperatura
5. Caudal de fuga
6. Pérdidas depresiones normales y cuando la válvula está cerrada
7. Requerimientos de las conexiones de la válvula al sistema de cañería
8. Compatibilidad del material con la aplicación y durabilidad
9. Costo y vida útil
Los proveedores de válvulas suministran al usuario tablas de selección en función de la aplicación.
Comentaremos, en particular, las características de flujo de las válvulas de control.Característica de flujo
Un criterio importante en la selección de las válvulas es la característica inherente de flujo que define
la relación caudal - apertura del elemento final de control cuando la caída de presión a través de la
válvula se mantiene constante. En forma equivalente, la característica de flujo inherente es la relación
entre coeficiente de flujo Cv y la apaertura.
Lascaracterísticas inherentes de flujo típicas son: lineal, igual porcentaje, parabólica y apertura rápida.
La elección de la característica de flujo inherente tiene influencia en la estabilidad y controlabilidad
debido a la influencia de la ganancia del cuerpo de la válvula en la ganancia global de los elementos
del lazo. La Figura 1 muestra las distintas características de flujo de las válvulas comerciales.Figura 1: Característica inherente de válvulas de control comerciales

En la tabla 1 se describen algunas recomendaciones para la selección de la característica de flujo
inherente de acuerdo a la variable que se desea controlar y al fluido.
Tabla 1 Recomendaciones para elegir la característica de flujo de válvulas
de control en lazos de caudal, nivel y presión

Dimensionamiento deválvulas de control
Una vez seleccionado el tipo de válvula teniendo en cuenta los aspectos enunciados anteriormente se
la debe dimensionar.
La ecuación general de flujo de una válvula de control se obtuvo gracias a los esfuerzos de Daniel
Bernoulli y a pruebas experimentales

F = CV

ΔpV

γ

[1]

F = Caudal [gpm]
Cv = Coeficiente de dimensionamiento de la válvula. Determinado midiendo elcaudal de que
circula a caída de presión constante a 60 F
P1 = presión aguas arriba
P2 = Presión aguas abajo
γ = Densidad relativa
Dimensionar una válvula significa determinar el diámetro del orificio de manera que cuando deba
circular el caudal normal mínimo y normal máximo las aperturas se encuentren en el tramo intermedio
de su carrera (entre el 30 y el 70 %). La apertura será del 100 %para el caudal máximo. Con estas
condiciones de cálculo se aseguran capacidad de regulación y rangeabilidad adecuadas.

Procedimiento general para el dimensionamiento:
1. Determinar la caída de presión a través de la válvula ΔpV.
Hay dos situaciones para fijar el salto de presión:
a) La válvula se instalará en una línea existente. Planteando el balance de presiones
(Teorema de Bernoulli) sepuede conocer la distribución de presiones en la línea dónde se
montará la válvula. Se deben considerar las pérdidas en equipos, accesorios y en el caso de
órganos de impulsión la energía de suministro. La diferencia entre la fuerza impulsora y la
pérdida de carga de la línea es lo que tiene disponible la válvula
b) La válvula estará enana línea nueva en la que se deben especificar lossistemas de
impulsión inclusive. Un heurístico propone que se establezca en 50% de la caída de
presión en la línea sin válvula (33% de la caída de presión total).
2. Determinación de los caudales de operación
Se deben conocer (información del proceso) los caudales normales de trabajo (máximo y mínimo):
FNmín, FNmáx. Al caudal máximo (válvula completamente abierta) se lo puede calcular como el...